新能源
氫氣也可做清潔能源？FLIR熱像儀助力監測氫氣火焰研究
2024-05-15 17:16:39
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為了可再生能源的多樣化,氫氣在世界范圍內受到新的和越來(lái)越多的關(guān)注。例如,在歐洲,氫被認為是實(shí)現歐洲綠色協(xié)議和清潔能源轉型的關(guān)鍵優(yōu)先事項。它可以用作原料、燃料或能源載體和儲存,在工業(yè)、運輸、舊建筑和電力領(lǐng)域有許多可能的應用。
歐洲成員國已經(jīng)在試驗如何重新利用現有的天然氣配送網(wǎng)絡(luò ),將氫氣帶給消費者。但氫氣是一種高度易燃的氣體,因此他們還需要配備正確的工具來(lái)檢測氫氣泄漏并及時(shí)發(fā)現氫氣火焰,其中一種工具就是紅外熱像儀。
與其他可再生能源不同,氫氣有可能被大量?jì)Υ嬉詡浜笥?/span>
1可大量長(cháng)時(shí)間儲存的綠色能源
盡管氫被視為清潔能源載體,但它并不總是以清潔的方式生產(chǎn)。有幾種方法可以產(chǎn)生氫氣?；覛涫怯苫剂?甲烷)通過(guò)蒸汽重整的過(guò)程產(chǎn)生的,其中會(huì )導致二氧化碳(CO?) 的排放。 藍色氫氣也依賴(lài)于這一原理,盡管在此過(guò)程中排放的CO?中有80%至90%被捕獲并儲存在地下。顧名思義,綠色氫氣是最環(huán)保的制氫方式,這是通過(guò)電解完成的,也就意味著(zhù)使用可再生電力將水分解成氫氣和氧氣。
從環(huán)境和氣候的角度來(lái)看,氫的優(yōu)勢在于:當在太陽(yáng)能和風(fēng)能資源豐富的時(shí)候生產(chǎn)時(shí),可再生的“綠色氫”可以支持世界的電力需求,提供長(cháng)期和大規模的儲存。氫氣的儲存潛力對電網(wǎng)特別有利,因為它不僅可以大量?jì)Υ婵稍偕茉?而且可以長(cháng)期保存。
2氫氣被使用的可能性得到驗證
盡管氫氣具有綠色能源的所有潛力,但問(wèn)題仍然存在,一旦生產(chǎn)氫氣,如何有效地輸送到消費者或大量使用?到目前為止,建立專(zhuān)用氫氣管道或輸送基礎設施相關(guān)的大量費用一直使市場(chǎng)望而卻步。
近年來(lái)越來(lái)越受到關(guān)注的另一種選擇是將現有的天然氣配送網(wǎng)絡(luò )改造為氫氣的通道。顯然,氫氣和天然氣具有不同的特性:例如在可燃性、密度和易擴散性方面。盡管兩種氣體的特性不同,但使用天然氣的運輸管道來(lái)運輸氫氣,經(jīng)濟上是可行的。
通過(guò)在英國和荷蘭等地的示范項目已經(jīng)證明:只需進(jìn)行一些調整,氫氣就可以注入現有的天然氣管道,并輸送到廣泛的終點(diǎn)應用中。
3氫氣輸送管道的轉換過(guò)程
在轉換為氫氣網(wǎng)絡(luò )期間,如何安全地將現有的天然氣輸送管道改造成氫氣輸送管道并投入使用呢?從實(shí)際的角度來(lái)看,需要對輸送管道進(jìn)行氣體清理,需要排出天然氣,引入氫氣。研究表明,氫氣可以用來(lái)取代現有天然氣管道中的天然氣,在天然氣被取代后,天然氣輸送管道可以立即重新投入使用,作為氫氣輸送管道。
清理管道時(shí)常用的一種技術(shù)是燃燒,這是在使用氫氣的工業(yè)環(huán)境中經(jīng)常采用的安全措施,該過(guò)程包括以可控的方式燃燒掉多余的氫氣。氫氣燃燒通常在維護、泄漏檢測或其他情況(存在無(wú)法以可控方式安全儲存或處置的過(guò)量氫氣)下進(jìn)行。
雖然氫氣無(wú)毒,但使用氫氣會(huì )有特定危險,燃燒氫氣會(huì )帶來(lái)一定的風(fēng)險。就像許多其他氣體一樣,氫氣是高度易燃的,在氧氣存在的情況下可以迅速點(diǎn)燃。因此,工作人員應穿戴能夠承受高溫的防護服,并注意溫度條件以免燒燙傷。工作人員還應使用本質(zhì)安全的工具,以避免火花放電事故。
4紅外熱像儀:監測氫氣火焰的最佳選擇
為了安全地使用氫氣,需要對技術(shù)人員進(jìn)行培訓并使用適當的工具。在火炬燃燒活動(dòng)中使用氫氣時(shí),肉眼難以觀(guān)察氫氣火焰。并且氫氣也非常輕,在露天環(huán)境中進(jìn)行燃燒時(shí),技術(shù)人員要警惕由于風(fēng)吹動(dòng)氫氣而導致的意外火焰燒燙傷事故。
為確保安全,技術(shù)人員在氫氣火炬燃燒過(guò)程中需要更好地觀(guān)察火焰。通過(guò)對比監測氫火炬的傳統常用技術(shù):熱電偶、紫外線(xiàn) (UV) 傳感器,發(fā)現非接觸式檢測的紅外熱像儀是理想的監測工具,因為其他手段不能真正的看到氫氣火焰。雖然氫氣火焰在白天無(wú)法看見(jiàn),但它們確實(shí)會(huì )發(fā)出熱輻射。紅外熱像儀可以檢測這些溫度變化,使技術(shù)人員能夠可視化火焰的確切運動(dòng)并安全地接近氫氣火焰。
使用天然氣和氫氣火炬的測試裝置:使用視覺(jué)相機,氫氣火炬幾乎不可見(jiàn)。然而,紅外熱像儀可以根據氫耀斑發(fā)出的熱輻射來(lái)可視化它們。
紅外熱像儀是任何從事氫氣管道工作或監測氫氣火炬的人不可或缺的工具,主要是因為:
★ 提高了態(tài)勢感知能力:熱像儀提供了整個(gè)場(chǎng)景的視覺(jué)表現,包括氫氣火炬裝置,其提供了更好的態(tài)勢感知能力,這對正在進(jìn)行多個(gè)流程的工業(yè)環(huán)境中尤其有用;
★ 提高了工作人員的安全性:熱像儀讓技術(shù)人員能夠在安全距離內監測火焰,非接觸式檢測讓工作人員不必靠近火焰,熱像儀內的檢測傳感器也不需要與火焰進(jìn)行物理接觸;
★ 觀(guān)察溫差:熱像儀讓工作人員能夠看到細微的溫差,這使他們不僅可以檢測火焰,還可以檢測熱點(diǎn)、過(guò)熱問(wèn)題和其他與可能的設備故障有關(guān)的潛在問(wèn)題;
★ 減少誤報:與某些環(huán)境中的火焰探測器不同,熱像儀不易出現由陽(yáng)光、焊接電弧或熱表面等非火焰源引起的誤報;
★ 用途廣泛:除了火焰檢測,熱像儀還可用于電氣檢查、機械檢查等。這種多功能性使其成為高性?xún)r(jià)比的工具,可用于一系列維護和安全任務(wù)。
5 FLIR紅外熱像儀:多款產(chǎn)品可選擇
FLIR紅外熱像儀和聲學(xué)成像儀支持技術(shù)維護專(zhuān)業(yè)人員在氫環(huán)境中安全工作。FLIR紅外熱像儀有各種調色板為用戶(hù)提供細節豐富的熱圖像,從而增強態(tài)勢感知和理解能力,一些適合氫氣火焰監測的產(chǎn)品解決方案包括:
★ 具有無(wú)線(xiàn)連接功能的FLIR ONE Edge系列紅外熱像儀和口袋式熱像儀FLIR Cx系列熱像儀,精致小巧的它們能讓你在工作過(guò)程中,隨時(shí)開(kāi)啟監測,方便快捷!
FLIR ONE Edge系列 FLIR Cx系列
★ 危險場(chǎng)所用熱像儀FLIR Cx5和FLIR K系列高性能TIC消防用熱像儀,它們讓監測人員在安全距離內監控氫火焰,保障人員和設備的安全。
此外,FLIR產(chǎn)品還允許檢查員通過(guò)可視化添加的示蹤氣體(CO?)或可視化泄漏聲音來(lái)檢測氣體泄漏。
★ 二氧化碳(CO?) 檢測用光學(xué)氣體成像熱像儀FLIR G343和可視化氣體泄漏聲音的FLIR Si2-LD聲學(xué)成像儀,它們能幫助監測人員精準定位氣體泄漏的位置,甚至泄漏量!
FLIR紅外熱像儀和聲學(xué)成像儀能幫助技術(shù)人員,可視化“看不見(jiàn)的”氫氣火焰,提高態(tài)勢感知能力,并確保技術(shù)人員的安全,未來(lái)可再生氫將在能源轉型中發(fā)揮關(guān)鍵作用,關(guān)于上述系列產(chǎn)品在氫氣中的作用,您還有哪些想了解的詳情?可參照官方微信公眾號“菲力爾”。
產(chǎn)品資料可咨詢(xún)菲力爾官方服務(wù)熱線(xiàn):400-683-1958,官網(wǎng):https://www.flir.cn,微信公眾號“菲力爾”,抖音號/視頻號“菲力爾”。
關(guān)于Teledyne FLIR
Teledyne FLIR是Teledyne Technologies旗下子公司,是國防和工業(yè)應用智能傳感解決方案的優(yōu)秀領(lǐng)先者,在全球擁有約4000名員工。公司成立于1978年,一直專(zhuān)注于設計、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、營(yíng)銷(xiāo)和推廣用于增強態(tài)勢感知力的專(zhuān)業(yè)技術(shù)。通過(guò)紅外熱成像、可見(jiàn)光成像、聲波成像、視頻分析、測量和診斷以及先進(jìn)的威脅檢測系統,幫助專(zhuān)業(yè)人士做出更好、更快的決策,拯救生命,改善生活。
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